(57)【要約】  高耐久性を有するマンガンアルミノケイ酸ガラス−セラミックの組成範囲、およびそれを製造する方法について、本明細書において説明する。当該ガラス−セラミックは、電子デバイスと併せて、例えば、そのようなデバイスの保護的外装などにおいて、使用することができる。当該ガラス−セラミックは、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度および少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有するとして特徴付けることができる。
2019527189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ、および
３５から５０モル％のＳｉＯ２
を含むガラス−セラミック組成物
を含む物品。
【請求項２】
前記ガラス−セラミック組成物から実質的になる、請求項１記載の物品。
【請求項３】
消費者向けデバイスを含み、前記ガラス−セラミック組成物が、該消費者向けデバイスの一部である、請求項１記載の物品。
【請求項４】
前記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含み、該粒体が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、請求項１から３のいずれか一項記載の物品。
【請求項５】
前記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から１５モル％のＭｇＯを含む、請求項１から４のいずれか一項記載の物品。
【請求項６】
前記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含み、該ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、請求項１から５のいずれか一項記載の物品。
【請求項７】
前記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有するか、または該ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５の破壊靭性を有する、請求項１から６のいずれか一項記載の物品。
【請求項８】
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、
３５から５０モル％のＳｉＯ２、および
５モル％未満のＴｉＯ２
を含むガラス前駆体組成物
を含む物品。
【請求項９】
組成物を製造する方法であって、
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および
３５から５０モル％のＳｉＯ２
を含む前駆体組成物を提供するステップと、
ガラス−セラミック組成物を形成するために、該前駆体を７００から９５０℃の範囲の温度に晒すことによって該前駆体を加熱処理するステップと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記加熱処理ステップが、
前記前駆体を、順番に、
０．５時間から６時間にわたって７００から７７５℃の範囲の核形成温度に、および
０．５時間から６時間にわたって８５０から９５０℃の範囲の結晶化温度に、
晒すステップ
を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記加熱処理が、不活性雰囲気下において実施される、請求項９および１０のいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
前記ガラス−セラミック組成物が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、クリノピロキセン結晶構造の粒体を、少なくとも５０体積％含む、請求項９から１１のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
前記粒体が、０．２μｍから５０μｍの粒径を有する、請求項９から１２のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
前記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含み、  該ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、請求項９から１３のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有するか、または該ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５の破壊靭性を有する、請求項９から１４のいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１２０条の下、２０１６年７月２９日に出願された米国特許出願第１５／２２３，５６７号に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は、当該米国特許出願の内容に依拠し、ならびに当該米国特許出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
実施形態は、ガラスおよびガラス−セラミック組成物、当該組成物を作製する方法、ならびに当該組成物から作製される物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラスおよび／またはガラス−セラミックは、ハンドヘルド電子デバイスのための保護的外装として有用であり得る。強度、硬度、または破壊靭性などの属性に加えて、標準的な「ウォーターホワイト」（ガラス）または乳白色（ガラス−セラミック）以外の色も望ましくあり得る。その結果として、独特で望ましい色を有しつつ所望の属性基準を満たすガラスおよび／またはガラスセラミックに対して、満たされていないニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００４】
第一態様は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含むガラスセラミック組成物を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、０超から１５モル％のＭｇＯを含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、５モル％未満のＴｉＯ２または０超から５モル％未満の間のＴｉＯ２を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、０超から５モル％のＬｉ２Ｏ、０超から６モル％のＮａ２Ｏ、および０超から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する。
【０００５】
第二態様は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含むガラス組成物を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成物はさらに、０超から１５モル％のＭｇＯを含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成物はさらに、５モル％未満のＴｉＯ２または０超から５モル％未満の間のＴｉＯ２を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラス組成物はさらに、０超から５モル％のＬｉ２Ｏ、０超から６モル％のＮａ２Ｏ、および０超から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む。
【０００６】
第三態様は、本明細書において当該実施形態のいずれか１つによって説明されるガラスまたはガラス−セラミック組成物を含む物品を含む。いくつかの実施形態において、当該物品は、当該ガラス−セラミック組成物から実質的になる。
【０００７】
いくつかの実施形態において、当該物品は、消費者向けデバイスを含み、この場合、ガラス−セラミック組成物は、当該消費者向けデバイスの一部を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態において、当該物品は、消費者向け電子デバイスを含み、当該ガラスセラミック組成物は、当該消費者向け電子デバイスの少なくとも一部を覆う保護的外装を形成する。
【０００９】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態において、当該粒体は、最大で５０μｍまでの粒径を有する。
【００１１】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、０超から１５モル％のＭｇＯを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、５モル％未満のＴｉＯ２または０超から５モル％未満の間のＴｉＯ２を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、０超から５モル％のＬｉ２Ｏ、０超から６モル％のＮａ２Ｏ、および０超から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１００ＭＰａ、１５０ＭＰａ、２００ＭＰａ、２５０ＭＰａ、または３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する。
【００１６】
いくつかの実施形態において、本開示は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、３５から５０モル％のＳｉＯ２、および５モル％未満のＴｉＯ２を含むガラス前駆体組成物を含む物品を対象とする。
【００１７】
本開示の別の態様は、ガラスセラミック組成物を作製する方法であって、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含む前駆体ガラス組成物を提供するステップと、ガラス−セラミック組成物を形成するために、当該前駆体を７００から９５０℃の範囲の温度に晒すことによって当該前駆体を加熱処理するステップとを含む、方法を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、当該加熱処理ステップは、当該前駆体を、順番に、７００から７７５℃の範囲の核形成温度に０．５時間から６時間、次いで８５０から９５０℃の範囲の結晶化温度に０．５時間から６時間晒すステップを含む。
【００１９】
いくつかの実施形態において、当該加熱処理は、不活性雰囲気下において実施される。
【００２０】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、最大で５０μｍまでの粒径を有する、カノアイト結晶構造の粒体を、少なくとも５０体積％含む。
【００２１】
いくつかの実施形態において、当該粒体は、０．２μｍから５０μｍの粒径を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む。
【００２３】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物はさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む。
【００２４】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。
【００２５】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】７２５℃で４時間の核形成保持（ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  ｈｏｌｄ）と、その後の８５０℃で４時間の結晶化保持（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｈｏｌｄ）とにより実施例ガラス６をセラミック化することによって作製されたガラスセラミックのＸ線回折（ＸＲＤ）スキャンを示す。
【図２】７２５℃で４時間の核形成保持と、その後の８５０℃で４時間の結晶化保持とにより実施例ガラス１０をセラミック化することによって作製されたカノアイト（約１０μｍの直径の粒体）ガラス−セラミックの走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図３】７２５℃で４時間の核形成保持と、その後の８５０℃で４時間の結晶化保持とにより実施例ガラス１５をセラミック化することによって作製されたカノアイト（約２０ｎｍの直径の粒体）ガラス−セラミックの走査型電子顕微鏡写真を示す。
【図４】カバーガラス４２０および表面４３０を備えるハンドヘルド電子デバイス４１０の概略図を示す。本明細書において説明されるガラス−セラミック組成物は、表面４３０を覆う保護的外装を形成し得る。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
定義
本明細書において使用される場合、用語「粒径」は、材料における粒体の寸法を意味する。粒径は、当該材料を切断し、その断面を撮像することによって観察される。粒径は、そのような断面において観察される、粒子の平均寸法である。特定の粒体の平均サイズは、粒体と同じ面積を有する円の直径である。当該材料の平均粒径は、断面における全ての粒体の平均寸法を合計して、粒体の数で割ることによって計算される。典型的に、降伏強度および脆性の両方は、粒径の減少と共に増加する。
【００２８】
本明細書において使用される場合、用語「ＣＴＥ」は、２０℃から３００℃の温度範囲に対して平均化された、ガラス組成物の熱膨張係数を意味する。
【００２９】
本明細書において使用される場合、用語「ＲＯＲ」は、リング・オン・リング試験によって測定されたときの材料の強度を意味し、当該試験は、プレート形状での脆性材料の弾性率および破断強度を特定する。
【００３０】
本明細書において使用される場合、用語「破壊靭性」は、亀裂を含む材料が破壊に抵抗する能力を意味し、それは、設計応用にとって重要な特性である。
【００３１】
本明細書において、上限値および下限値を含む数値の範囲が列挙されている場合、特定の状況において特に明記されない限り、当該範囲は、それらの端点ならびに範囲内の全ての整数および分数を含むことが意図される。特許請求の範囲が、範囲を定義するときに列挙された特定の値に限定されることは意図されない。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、範囲として、１つまたは複数の好ましい範囲として、あるいは好ましい上限値と好ましい下限値とによるリストとして与えられる場合、これは、以下の対が別々に開示されているかどうかに関わらず、任意の上側範囲限界もしくは好ましい値と任意の下側範囲限界もしくは好ましい値とによる任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示するものとして理解されるべきである。最後に、値または範囲の端点の説明において用語「約」が使用される場合、本開示は、言及された特定の値または端点を含むと理解されるべきである。数値または範囲の端点が、「約」を列挙しない場合、当該数値または範囲の端点は、２つの実施形態：「約」によって修飾されるものと、「約」によって修飾されないもの、を包含することが意図される。
【００３２】
本明細書において使用される場合、用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、ならびに他の量および特性が、正確でなく、正確であることを必要としないが、所望の場合、許容範囲、換算係数、四捨五入、測定誤差など、ならびに当業者に既知の他の因子、を反映して、概算値であっても、および／またはより大きくても、もしくはより小さくてもよいことを意味する。
【００３３】
用語「または」は、本明細書において使用される場合、包括的であり、より詳細には、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ、Ｂ、あるいはＡとＢの両方」を意味する。排他的な「または」は、本明細書において、例えば、「ＡまたはＢのどちらか」および「ＡまたはＢの一方」などの用語によって指定される。
【００３４】
要素または成分を説明するための不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、これらの要素または成分の１つまたは少なくとも１つが存在することを意味する。これらの冠詞は、慣習的に、被修飾名詞が単数名詞であることを意味するために用いられるが、本明細書において使用される場合、冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特定の例において明記されない限り、複数名詞も包含する。同様に、定冠詞「ｔｈｅ」は、本明細書において使用される場合、やはり特定の例において明記されない限り、被修飾名詞が、単数であってもまたは複数であり得ることを意味する。
【００３５】
用語「ｗｈｅｒｅｉｎ」は、構造の一連の特性の列挙を導入するために、オープンエンド形式の移行句として使用される。
【００３６】
本明細書において使用される場合、０重量％または０モル％の化合物を有するガラス組成物は、当該化合物、分子、または元素が当該組成物に故意に加えられたわけではなかったが、当該組成物が、材料特性に有意な影響を及ぼさない痕跡量において当該化合物を含み得ることを意味するとして、定義される。同様に、「アルカリ金属を実質的に不含」、「ナトリウムを実質的に不含」、「カリウムを実質的に不含」、「ナトリウム不含」、「アルカリ不含」、「カリウム不含」などは、当該化合物、分子、または元素が、当該組成物に故意には加えられておらず、ならびに材料特性に有意な影響を及ぼさない痕跡量を超えて存在しないことを意味すると定義される。
【００３７】
本明細書において説明されるガラス組成物の様々な成分の濃度は、特に明記されない限り、酸化物ベースでのモル％において表現される。２つ以上の酸化状態を有する任意の成分は、任意の酸化状態においてガラス組成物中に存在していてもよい。しかしながら、そのような成分の濃度は、特に明記されない限り、そのような成分が、最も低い酸化状態である酸化物に関して表現される。
【００３８】
詳細な説明
優れた機械的特性を有するガラスおよび／またはガラスセラミックは、全てのタイプのハンドヘルド電子デバイスのための保護的外装としての使用を含む、多くの用途にとって望ましい。
【００３９】
主要なケイ酸塩相がカノアイトである、Ｍｎアルミノケイ酸ガラス−セラミック組成物：（Ｍｎ、Ｍｇ）２Ｓｉ２Ｏ６を提供する。本開示のある特定のＭｎアルミノケイ酸ガラスは、熱処理の際の内部核形成によって特徴付けられ、したがって、当該ガラスは、５０μｍ未満、好ましくは２００ｎｍから５０μｍ未満、２００ｎｍから１０μｍ未満、または２００ｎｍから２μｍ未満の粒径を有する一様な微細粒状ガラス−セラミックを生じることができ、この場合、当該ガラスセラミックは、元のガラス物体の形状を維持する。これらの材料は、少なくとも１００ＭＰａ、１５０ＭＰａ、２００ＭＰａ、２５０ＭＰａ、または３００ＭＰａのリング・オン・リング強度と、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性値とを有することが示された。
【００４０】
いくつかのケイ酸塩ガーネットは、高硬度材料であることが知られている。そのため、ケイ酸塩ガラスからガーネットガラス−セラミックを生成することを目的とする一連の実験を実施した。ほとんどのケイ酸塩ガーネットは、安定化のために高圧を必要とする。しかしながら、Ｍｎガーネットスペサルタイト（Ｍｎ３Ａｌ２Ｓｉ３Ｏ１２）は、大気圧において安定なリキダス相であり（実際に、それは、大気圧においてリキダス相として安定な唯一のケイ酸塩ガーネットである）、そのため、スペサルタイト±ＹＡＧ（イットリウムアルミン酸塩ガーネット）の高い名目上濃度を有するガラスが合成された。スペサルタイトの低シリカ含有量（４３モル％）にもかかわらず、非常に高い名目上ガーネット濃度を有しつつ約３０モル％と低いシリカ含有量の安定なＭｎ±Ｙアルミノケイ酸ガラスを合成することが可能であることが見出された。しかしながら、これらのガラスが加熱処理される場合、それらは、想定され得るようなガーネット含有集合体ではなく、その代わりに、カノアイトが支配的な集合体（クリノピロキセン構造を有するＭｎケイ酸塩相）へとセラミック化することが見出された。結晶部分は、構造中の少なくとも５０体積％のカノアイトであった。パイロキシン相は優れた機械的特性を生み出し得るため、この驚くべき結果は、これらの材料を元の目的から除外しなかった。特定の理論に束縛されることを望むわけではないが、パイロキシン相の機械的特性は、パイロキシンの異方性成長習性に起因すると考えられる。
【００４１】
カノアイトガラス−セラミックへのＭｎアルミノケイ酸塩前駆体ガラスは、Ｍｎ２＋およびＭｎ３＋イオンの両方の存在に起因する非常に暗い茶色（薄い）から黒色（厚いガラスまたはバルクのガラス）の色彩を有する（Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）は、Ｍｎ２＋イオンが支配的であり、ＭｎＯは支配的な酸化物成分であることを示した）。これらのガラスが空気中においてセラミック化される場合、灰色の酸化された表面層（おそらく、表面のＭｎ４＋の存在に起因する）が形成されが、その一方で、内部は、ベージュ色から茶色である。不活性雰囲気下、例えば、窒素またはアルゴンなど、でのセラミック化は、この灰色の表面を回避し、ガラス−セラミック表面は、内部と同じ色を有する。結果として、カノアイトガラス−セラミックは、良好な機械的特性と共に、ベージュ色から茶色、さらには黒色まで及ぶ色を有する一様に不透明な材料を提供する。興味深いことに、ガラスが、「核形成」温度付近のみにおいて加熱処理される場合、それらは、ＸＰＳによって示されるように、Ｍｎ３＋が支配的Ｍｎ種である非常に薄い酸化層の形成に起因する、非常に反射的な真鍮色の表面を発達させる。
【００４２】
さらに、カノアイトガラス−セラミックにおける比較的高い熱膨張係数（８ｐｐｍ／℃）を前提として、それらは、いくつかの化学的に強化されたガラス、例えば、ＧＯＲＩＬＬＡ（登録商標）ガラスなど、に匹敵する膨張である。したがって、本明細書において説明されるカノアイトガラス−セラミックは、化学的に強化されたガラスが使用される用途と同様の用途、例えば、ハンドヘルド電子デバイスのための保護的外装など、において有用であり得る。例えば、本明細書において説明されるカノアイトガラス−セラミックは、化学的に強化されたガラスと共に使用され得る。
【００４３】
本明細書において説明されるガラスおよびガラスセラミックは、ＭｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉＯ２を含む。いくつかの実施形態において、カノアイトガラス−セラミックの組成範囲は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２に及ぶ。追加成分は、これらに限定されるわけではないが、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、およびＴｉＯ２を含み得る。いくつかの実施形態において、当該カノアイトガラス−セラミックは、任意選択により、さらに、０から９モル％のＭｇＯ、好ましくは３から９モル％のＭｇＯを含み得る。さらなる他の任意選択の成分は、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、０．１から６モル％のＹ２Ｏ３、および５モル未満のＴｉＯ２を含み得る。これらの量において存在するこれらの材料は、本明細書において説明されるカノアイト構造の予期されない形成を妨げないことが見出された。理論に束縛されることを望むわけではないが、Ａｌ２Ｏ３の量の増加は、粘度を増加させ得、これは、セラミック化の際の変形を減少させ得ると考えられる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｎＯの量は、２０から５０％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｎＯの量は、２０から５０％、２０から４５％、２０から４０％、２０から３５％、２０から３４％、２０から２８％、２０から２５％、２５から５０％、２５から４５％、２５から４０％、２５から３５％、２５から３４％、２５から２８％、２８から５０％、２８から４５％、２８から４０％、２８から３４％、３４から５０％、３４から４５％、３４から４０％、４０から５０％、４０から４５％、または４５から５０％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｎＯの量は、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、２５％、２６％、２７％、２８％、２９％、３０％、３１％、３２％、３３％、３４％、３５％、３６％、３７％、３８％、３９％、４０％、４１％、４２％、４３％、４４％、４５％、４６％、４７％、４８％、４９％、または５０％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つ値とその間を含む範囲内である。
【００４５】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＡｌ２Ｏ３の量は、１０から２５％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＡｌ２Ｏ３の量は、１０から２５％、１０から２２％、１０から２０％、１０から１５％、１０から１２％、１２から２５％、１２から２２％、１２から２０％、１２から１５％、１５超から２５％、１５から２５％、１５超から２２％、１５から２２％、１５から２０％、２０から２５％、２０から２２％、または２２から２５％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＡｌ２Ｏ３の量は、５％未満のＴｉＯ２との組み合わせにおいて１０から２５％、５％未満のＴｉＯ２との組み合わせにおいて１２から２５％、５％未満のＴｉＯ２との組み合わせにおいて１０から２２％、５％未満のＴｉＯ２との組み合わせにおいて１２から２２％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＡｌ２Ｏ３の量は、１４．５％、１５％、１５．５％、１６％、１６．５％、１７％、１７．５％、１８％、１８．５％、１９％、１９．５％、２０％、２０．５％、２１％、２１．５％、２２％、２２．５％、２３％、２３．５％、２４％、２４．５％、または２５％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＡｌ２Ｏ３の量は、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％、１６％、１７％、１８％、１９％、２０％、２１％、２２％、２３％、２４％、または２５％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値とその間を含む範囲内であり、この場合、各値は、任意選択により、５％未満のＴｉＯ２との組み合わせにおける値である。
【００４６】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＳｉＯ２の量は、３５から５０％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＳｉＯ２の量は、３５から５０％、３５から４５％、３５から４３％、３５から３７％、３７から５０％、３７から４５％、３７から４３％、４３から５０％、４３から４５％、または４５から５０％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＳｉＯ２の量は、３５％、３６％、３７％、３８％、３９％、４０％、４１％、４２％、４３％、４４％、４５％、４６％、４７％、４８％、４９％、または５０％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。
【００４７】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｇＯの量は、０から９％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｇＯの量は、０から９％、０超から９％、０から６％、０から３％、３から９％、３から６％、または６から９％である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＭｇＯの量は、０％、０超％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、または９％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。
【００４８】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＴｉＯ２の量は、０から５％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＴｉＯ２の量は、０から５％、０から５％未満、０から４％、０から４％未満、０から３％、０から３％未満、０から２％、０から２％未満、０から１％、０から１％未満、１から５％、１から５％未満、１から４％、１から４％未満、１から３％、１から３％未満、１から２％、１から２％未満、２から５％、２から５％未満、２から４％、２から４％未満、２から３％、２から３％未満、３から５％、３から５％未満、３から４％、３から４％未満、４から５％、または４から５％未満である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＴｉＯ２の量は、０％、１％未満、１％、２％未満、２％、３％未満、３％、４％未満、４％、５％未満、または５％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むわけではないが、ＴｉＯ２は、核形成剤としての役割を果たしているように思われ、使用することにより、より微細な粒状材料を得ることができる。例えば、１．５％のＴｉＯ２を含有する、実施例ガラス１０から形成したガラス−セラミックは、１０μｍのオーダーのカノアイト粒径を有する（図２）。対照的に、より多い量のＴｉＯ２は、ガラス−セラミックの機械的特性に対して望ましくない効果を有し得る。それぞれ、５．９モル％および７．４モル％のＴｉＯ２を有する実施例３５および３６は、両方とも、結晶相集合体中におけるＭｇＴｉＯ３（ゲーキーライト）の存在を示している。
【００４９】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＬｉ２Ｏの量は、０から５％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＬｉ２Ｏの量は、０から５％、０から５％未満、０から３％、０から２％、０から１％、１から５％、１から５％未満、１から３％、１から２％、２から５％、２から５％未満、２から３％、３から５％、または３から５％未満である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＬｉ２Ｏの量は、０％、０超％、１％、１％超、２％、２％超、３％、３％超、４％、４％超、５％未満、または５％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。
【００５０】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＮａ２Ｏの量は、０から５％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＮａ２Ｏの量は、０から５％、０から５％未満、０から４％、０から４％未満、０から３％、０から３％未満、０から２％、０から２％未満、０から１％、０から１％未満、１から５％、１から５％未満、１から４％、１から４％未満、１から３％、１から３％未満、１から２％、１から２％未満、２から５％、２から５％未満、２から４％、２から４％未満、２から３％、２から３％未満、３から５％、３から５％未満、３から４％、３から４％未満、４から５％、または４から５％未満である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＮａ２Ｏの量は、０％、０超％、１％未満、１％、２％未満、２％、３％未満、３％、４％未満、４％、５％未満、または５％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。
【００５１】
いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＹ２Ｏ３の量は、０から５％である。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＹ２Ｏ３の量は、０から５％、０から５％未満、０から４％、０から４％未満、０から３％、０から３％未満、０から２％、０から２％未満、０から１％、０から１％未満、０超から５％、０超から５％未満、０超から４％、０超から４％未満、０超から３％、０超から３％未満、０超から２％、０超から２％未満、０超から１％、０超から１％未満、１から５％、１から５％未満、１から４％、１から４％未満、１から３％、１から３％未満、１から２％、１から２％未満、２から５％、２から５％未満、２から４％、２から４％未満、２から３％、２から３％未満、３から５％、３から５％未満、３から４％、３から４％未満、４から５％、または４から５％未満である。いくつかの実施形態において、当該ガラスセラミック中のＹ２Ｏ３の量は、０％、０超％、１％未満、１％、２％未満、２％、３％未満、３％、４％未満、４％、５％未満、または５％、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内である。  
【００５２】
いくつかの実施形態において、上記の当該ガラス組成物は、０超モル％から３モル％の、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、またはＺｒＯ２のうちの１つまたは複数ならびに０モル％から３モル％のＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、ＣｅＯ２、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、またはＩ−のうちの１つまたは複数と共に、上記に一覧される成分を含む。いくつかの実施形態において、当該ガラスおよびガラスセラミック組成物は、色強調剤（ｃｏｌｏｒ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）または着色剤として追加の成分を含んでいてもよい。そのような化合物としては、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３などが挙げられる。
【００５３】
当該ガラスまたはガラスセラミック組成物を作製するために使用した原材料および／または設備の結果として、ある特定の不純物、または故意に加えられたわけではない成分が、最終的なガラスまたはガラスセラミック組成物中に存在し得る。そのような材料は、少量において当該ガラスまたはガラスセラミック組成物中に存在し、それらは、本明細書において「混入物」と呼ばれる。本明細書において具体的に示されたガラスまたはガラスセラミック中において見出され得る混入化合物としては、これらに限定されるわけではないが、Ｎａ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、硫黄ベースの化合物、例えば、サルフェートなど、ハロゲン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００５４】
本明細書において使用される場合、０モル％の化合物を有するガラスまたはガラスセラミック組成物は、当該化合物、分子、または元素は当該組成物に故意には加えられたわけではないが、当該組成物が、典型的には混入量または痕跡量において、当該化合物を依然として含み得ることを意味するとして、定義される。同様に、「鉄不含」、「ナトリウム不含」、「リチウム不含」、「ジルコニウム不含」、「アルカリ土類金属不含」、「重金属不含」などは、当該化合物、分子、または元素が当該組成物に故意に加えられたわけではないが、当該組成物が、鉄、ナトリウム、リチウム、ジルコニウム、アルカリ土類金属、または重金属などを、およそ混入量または痕跡量において、依然として含み得ることを意味するように定義される。
【００５５】
本明細書において、混入量または痕跡量は、材料または組成物の機械的特性、例えば、破壊靭性またはリング・オン・リング強度など、に有意な影響を及ぼさない。混入量または痕跡量は、典型的には、酸化物ベースでの０．０５重量％未満である。本明細書において、濃度は、酸化物ベースでのモル％で表されるが、このパラグラフでは、混入量または痕跡量は、酸化物に対する重量％として表される。
【００５６】
いくつかの実施形態において、当該ガラスまたはガラスセラミックは、さらに、化学清澄剤を含む。そのような清澄剤としては、これらに限定されるわけではないが、ＳｎＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆ、Ｃｌ、およびＢｒが挙げられる。いくつかの実施形態において、当該化学清澄剤の濃度は、３モル％、２モル％、１モル％、または０．５モル％、０超モル％のレベルに維持される。いくつかの実施形態において、清澄剤の量は、０超モル％から３モル％である。化学清澄剤は、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、および遷移金属の他の酸化物も含み得る。これらの酸化物は、当該ガラスにおけるそれらの最終的原子価状態での可視吸収により、当該ガラスまたはガラスセラミックに色を導入し得、したがって、それらが存在する場合、それらの濃度は、通常、０．５モル％、０．４モル％、０．３モル％、０．２モル％、０．１モル％、または０超モル％のレベルに維持される。
【００５７】
Ａｓ２Ｏ３およびＳｂ２Ｏ３清澄と比較して、スズ清澄（すなわち、ＳｎＯ２清澄）はあまり効果的ではないが、ＳｎＯ２は、既知の有害性を有さない遍在原料である。スズ清澄は、単独において、または所望の場合、他の清澄技術と組み合わせて使用することができる。例えば、スズ清澄は、ハライド清澄、例えば、臭素清澄、と組み合わせることができる。他の可能な組み合わせとしては、これらに限定されるわけではないが、スズ清澄と、サルフェート清澄、スルフィド清澄、酸化セリウム清澄、機械的発泡清澄、および／または真空清澄の組み合わせが挙げられる。これらの他の清澄技術は単独で使用することができることは想到される。米国特許第５，７８５，７２６号，同第６，１２８，９２４号，同第５，８２４，１２７号および同時係属中である米国特許出願第１１／１１６，６６９号では、ヒ素不含ガラスを製造するプロセスが開示されており、なお、当該米国特許出願はすべて、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。参照によりその全体が本明細書に組み入れられる米国特許第７，６９６，１１３号では、ガス封入を最小限に抑えるために鉄およびスズを使用してヒ素およびアンチモン不含ガラスを製造するプロセスについて開示されている。
【００５８】
当該ガラスまたはガラスセラミックは、スズ含有材料、例えば、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、ＳｎＣＯ３、ＳｎＣ２Ｏ２など、のバッチ処理、あるいは様々な物理的属性、溶融属性、および成形属性を調節するための薬剤としてのＳｎＯ２の添加のそのどちらかによる、スズ−酸化物電極を使用したジュール溶融の結果として、ＳｎＯ２も含有し得る。当該ガラスは、０モル％から３モル％、０モル％から２モル％、０モル％から１モル％、０モル％から０．５モル％、または０モル％から０．１モル％のＳｎＯ２を含み得る。
【００５９】
いくつかの実施形態において、当該ガラスは、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせを実質的に不含であり得る。例えば、当該ガラスは、０．０５重量パーセント以下のＳｂ２Ｏ３、またはＡｓ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせを含むことができるが、当該ガラスは、ゼロ重量パーセントのＳｂ２Ｏ３、またはＡｓ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせを含み得るか、または当該ガラスは、例えば、故意に加えられた任意のＳｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせを不含であり得る。
【００６０】
追加の利点を提供するために当該ガラス組成物に追加成分を組み入れることもでき、あるいは、さらに、商業的に製造されたガラスにおいて典型的に見出される汚染物質を含み得る。例えば、様々な物理的属性、溶融属性、および成形属性を調節するために、追加成分を加えることができる。いくつかの実施形態により、当該ガラスは、バッチ材料に関連する様々な汚染物質ならびに／あるいはガラスを製造するために使用される溶融設備、清澄設備、および／または成形設備によってガラス中に導入される汚染物質（例えば、ＺｒＯ２）も含み得る。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、紫外線吸収剤として有用な１種または複数種の化合物を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、３モル％以下のＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ハロゲン、またはそれらの組み合わせを含ませることができる。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、０モル％から３モル％、０モル％から２モル％、０モル％から１モル％、０モル％から０．５モル％、０モル％から０．１モル％、０モル％から０．０５モル％、または０モル％から０．０１モル％のＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣｄＯ、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ハロゲン、またはそれらの組み合わせを含ませることができる。
【００６１】
用語「実質的に不含」は、ガラス組成物中に特定の酸化物成分が不在であることを説明するために使用される場合、当該成分が、１モル％未満の痕跡量において汚染物質としてガラス組成物中に存在することを意味する。
【００６２】
本明細書において説明されるガラス組成物の実施形態において、構成成分（例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３など）の濃度は、特に明記されない限り、酸化物ベースでのモルパーセント（モル％）において与えられる。
【００６３】
Ｘ線回折の結果は、カノアイトが、典型的には、これらのガラス−セラミックにおいて検出される唯一の結晶相であることを示している（図１を参照されたい）。その上、これらのガラス−セラミックでは、通常、残留ガラスのハローの兆候がほとんどまたは全くないため（図１のように）、これらのガラス−セラミックは、非常に結晶性である。さらに、本明細書において説明されるガラス−セラミックは、二次結晶相、例えば、β石英、チタン酸マグネシウム、またはスピネルなど、を含有し得る。いくつかの実施形態において、そのような二次結晶相は、当該材料の２０％、１５％、１０％、５％、または３％未満を占める。いくつかの実施形態において、カノアイトと他の結晶相との比率は、３：１、４：１、５：１、１０：１、２０：１、５０：１以上である。
【００６４】
別の態様は、本明細書において説明されるガラス組成物からガラスセラミックを作製する方法を含む。カノアイト、またはＭｎパイロキシンガラス−セラミックは、前駆体であるＭｎアルミノケイ酸ガラスの２段階加熱処理によって形成され得る。実施例において述べられるように、セラミック化スケジュールは、核形成保持と、その後の結晶化保持または成長保持とを伴い得る。
【００６５】
Ｍｎアルミノケイ酸ガラス−セラミックに対する核形成保持は、０．５時間から６時間、好ましくは２時間から６時間、より好ましくは４時間であり得る。当該核形成保持は、７００から７７５℃、好ましくは７２５から７５０℃、より好ましくは７２５℃であり得る。これらの範囲内において、粒径は、概して、結果として優れた機械的特性を生じるような所望の範囲内である。いくつかの実施形態において、当該具体的に示されたガラス−セラミックのための当該粒径は、５０μｍ未満、例えば、２００ｎｍから５０μｍ未満、２００ｎｍから１０μｍ未満、または２００ｎｍから２μｍ未満である。より短い時間およびより低い温度では、核形成は所望より少なくあり得、これは、不均一な微細構造を生じ得る。ならびに、より高い温度においても、核形成は所望より少なくあり得るか、または結晶が急速に成長し始め得る。これは、粒径に幅広い変動をもたらし得る。使用目的によっては、より小さい粒体、より大きい粒体、または粒径における幅広い変動が、許容される場合もある。
【００６６】
Ｍｎアルミノケイ酸ガラス−セラミックのための結晶化保持または成長保持は、０．５時間から６時間、２時間から６時間、または３から５時間であり得る。当該結晶化保持または成長保持は、例えば、８００から１０００℃、８５０から９５０℃、または８５０から９００℃であり得る。この範囲内において、当該材料の少なくとも５０％、６０％、７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、９０％、または９５％が、カノアイト結晶構造へと結晶化し得る。より低い温度およびより短い時間では、生じる結晶化は少なくあり得る。より高い温度およびより長い時間では、より小さな粒体が減り、より大きな粒体が成長し得、結果として、より少なくより大きな粒体を生じ得る。しかし、使用目的によっては、少ない再結晶化、またはより大きくてより少ない粒体が、許容される場合もある。
【００６７】
いくつかの実施形態において、当該粒体は、最大で５０μｍまでの粒径を有する。例えば、いくつかの実施形態において、当該粒体は、最大で５０μｍまで、最大で２５μｍまで、最大で１０μｍまで、最大で５μｍまで、最大で４μｍまで、最大で３μｍまで、最大で２μｍまで、最大で１μｍまで、最大で５００ｎｍまで、最大で２００ｎｍまで、２００ｎｍから５０μｍ、２００ｎｍから２５μｍ、２００ｎｍから１０μｍ、２００ｎｍから５μｍ、２００ｎｍから４μｍ、２００から３μｍ、２００ｎｍから２μｍ、２００ｎｍから１μｍ、２００ｎｍから５００ｎｍ、５００ｎｍから５０μｍ、５００ｎｍから２５μｍ、５００ｎｍから１０μｍ、５００ｎｍから５μｍ、５００ｎｍから４μｍ、５００ｎｍから３μｍ、５００ｎｍから２μｍ、５００ｎｍから１μｍ、１μｍから５０μｍ、１μｍから２５μｍ、１μｍから１０μｍ、１μｍから５μｍ、１μｍから４μｍ、１μｍから３μｍ、１μｍから２μｍ、２μｍから５０μｍ、２μｍから２５μｍ、２μｍから１０μｍ、２μｍから５μｍ、２μｍから４μｍ、２μｍから３μｍ、３μｍから５０μｍ、３μｍから２５μｍ、３μｍから１０μｍ、３μｍから５μｍ、３μｍから４μｍ、４μｍから５０μｍ、４μｍから２５μｍ、４μｍから１０μｍ、４μｍから５μｍ、５μｍから５０μｍ、５μｍから２５μｍ、５μｍから１０μｍ、１０μｍから５０μｍ、１０μｍから２５μｍ、または２５μｍから５０μｍの粒径を有する。
【００６８】
ＲＯＲ試験は、概して、ＡＳＴＭ  Ｃ−１４９９−０３のＳｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ  Ｅｑｕｉｂｉａｘｉａｌ  Ｆｌｅｘｕｒａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ  ａｔ  Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅに従って実施し、この場合、負荷は、１．２ｍｍ／分の速度において適用し、５０％の相対湿度の室温において適用し、リングの曲率半径は、１／１６インチ（約１．５９ｍｍ）であり、なお、当該文献は、参照により本明細書に組み入れられる。各組成物に対する平均ＲｏＲ、＜ＲｏＲ＞は、当該組成物に対する少なくとも５回のＲｏＲ試験の測定に基づいて計算した平均であった。各組成物に対する最大ＲｏＲ値、ＲｏＲｍａｘは、当該組成物に対して見出されたただ１つの最も高いＲｏＲ値であった。本明細書において使用される場合、特に明記されない限り、ＲｏＲは、組成物に対する平均ＲｏＲ値であることが意図される。好ましい実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１００ＭＰａの平均リング・オン・リング強度を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１００ＭＰａ、少なくとも１５０ＭＰａ、少なくとも２００ＭＰａ、少なくとも２５０ＭＰａ、少なくとも３００ＭＰａ、少なくとも３５０ＭＰａ、少なくとも４００ＭＰａ、１００から５００ＭＰａ、１００から４００ＭＰａ、１００から３５０ＭＰａ、１００から３００ＭＰａ、１００から２５０ＭＰａ、１００から２００ＭＰａ、１００から１５０ＭＰａ、１５０から５００ＭＰａ、１５０から４００ＭＰａ、１５０から３５０ＭＰａ、１５０から３００ＭＰａ、１５０から２５０ＭＰａ、１５０から２００ＭＰａ、２００から５００ＭＰａ、２００から４００ＭＰａ、２００から３５０ＭＰａ、２００から３００ＭＰａ、２００から２５０ＭＰａ、２５０から５００ＭＰａ、２５０から４００ＭＰａ、２５０から３５０ＭＰａ、２５０から３００ＭＰａ、３００から５００ＭＰａ、３００から４００ＭＰａ、３００から３５０ＭＰａ、４００から５００ＭＰａ、または３５０から４００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、１００ＭＰａ、１１０ＭＰａ、１２０ＭＰａ、１３０ＭＰａ、１４０ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１６０ＭＰａ、１７０ＭＰａ、１８０ＭＰａ、１９０ＭＰａ、２００ＭＰａ、２１０ＭＰａ、２２０ＭＰａ、２３０ＭＰａ、２４０ＭＰａ、２５０ＭＰａ、２６０ＭＰａ、２７０ＭＰａ、２８０ＭＰａ、２９０ＭＰａ、３００ＭＰａ、３１０ＭＰａ、３２０ＭＰａ、３３０ＭＰａ、３４０ＭＰａ、３５０ＭＰａ、３６０ＭＰａ、３７０ＭＰａ、３８０ＭＰａ、３９０ＭＰａ、４００ＭＰａ、４２５ＭＰａ、４５０ＭＰａ、４７５ＭＰａ、または５００ＭＰａ、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内のリング・オン・リング強度を有する。
【００６９】
いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、５５から５００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。例えば、いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、５５から５００ＭＰａ、５５から４００ＭＰａ、５５から３００ＭＰａ、５５から２５１ＭＰａ、５５から２０２ＭＰａ、５５から１５３ＭＰａ、５５から１０４ＭＰａ、１０４から３００ＭＰａ、１０４から２５１ＭＰａ、１０４から２０２ＭＰａ、１０４から１５３ＭＰａ、１５３から３００ＭＰａ、１５３から２５１ＭＰａ、１５３から２０２ＭＰａ、２０２から３００ＭＰａ、２０２から２５１ＭＰａ、または２５１から３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、５５ＭＰａ、５６ＭＰａ、５７ＭＰａ、５８ＭＰａ、５９ＭＰａ、６０ＭＰａ、６１ＭＰａ、６２ＭＰａ、６３ＭＰａ、６４ＭＰａ、６５ＭＰａ、６６ＭＰａ、６７ＭＰａ、６８ＭＰａ、６９ＭＰａ、７０ＭＰａ、７１ＭＰａ、７２ＭＰａ、７３ＭＰａ、７４ＭＰａ、７５ＭＰａ、７６ＭＰａ、７７ＭＰａ、７８ＭＰａ、７９ＭＰａ、８０ＭＰａ、８１ＭＰａ、８２ＭＰａ、８３ＭＰａ、８４ＭＰａ、８５ＭＰａ、８６ＭＰａ、８７ＭＰａ、８８ＭＰａ、８９ＭＰａ、９０ＭＰａ、９１ＭＰａ、９２ＭＰａ、９３ＭＰａ、９４ＭＰａ、９５ＭＰａ、９６ＭＰａ、９７ＭＰａ、９８ＭＰａ、９９ＭＰａ、１００ＭＰａ、１０１ＭＰａ、１０２ＭＰａ、１０３ＭＰａ、１０４ＭＰａ、１０５ＭＰａ、１０６ＭＰａ、１０７ＭＰａ、１０８ＭＰａ、１０９ＭＰａ、１１０ＭＰａ、１１１ＭＰａ、１１２ＭＰａ、１１３ＭＰａ、１１４ＭＰａ、１１５ＭＰａ、１１６ＭＰａ、１１７ＭＰａ、１１８ＭＰａ、１１９ＭＰａ、１２０ＭＰａ、１２１ＭＰａ、１２２ＭＰａ、１２３ＭＰａ、１２４ＭＰａ、１２５ＭＰａ、１２６ＭＰａ、１２７ＭＰａ、１２８ＭＰａ、１２９ＭＰａ、１３０ＭＰａ、１３１ＭＰａ、１３２ＭＰａ、１３３ＭＰａ、１３４ＭＰａ、１３５ＭＰａ、１３６ＭＰａ、１３７ＭＰａ、１３８ＭＰａ、１３９ＭＰａ、１４０ＭＰａ、１４１ＭＰａ、１４２ＭＰａ、１４３ＭＰａ、１４４ＭＰａ、１４５ＭＰａ、１４６ＭＰａ、１４７ＭＰａ、１４８ＭＰａ、１４９ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１５１ＭＰａ、１５２ＭＰａ、１５３ＭＰａ、１５４ＭＰａ、１５５ＭＰａ、１５６ＭＰａ、１５７ＭＰａ、１５８ＭＰａ、１５９ＭＰａ、１６０ＭＰａ、１６１ＭＰａ、１６２ＭＰａ、１６３ＭＰａ、１６４ＭＰａ、１６５ＭＰａ、１６６ＭＰａ、１６７ＭＰａ、１６８ＭＰａ、１６９ＭＰａ、１７０ＭＰａ、１７１ＭＰａ、１７２ＭＰａ、１７３ＭＰａ、１７４ＭＰａ、１７５ＭＰａ、１７６ＭＰａ、１７７ＭＰａ、１７８ＭＰａ、１７９ＭＰａ、１８０ＭＰａ、１８１ＭＰａ、１８２ＭＰａ、１８３ＭＰａ、１８４ＭＰａ、１８５ＭＰａ、１８６ＭＰａ、１８７ＭＰａ、１８８ＭＰａ、１８９ＭＰａ、１９０ＭＰａ、１９１ＭＰａ、１９２ＭＰａ、１９３ＭＰａ、１９４ＭＰａ、１９５ＭＰａ、１９６ＭＰａ、１９７ＭＰａ、１９８ＭＰａ、１９９ＭＰａ、２００ＭＰａ、２０１ＭＰａ、２０２ＭＰａ、２０３ＭＰａ、２０４ＭＰａ、２０５ＭＰａ、２０６ＭＰａ、２０７ＭＰａ、２０８ＭＰａ、２０９ＭＰａ、２１０ＭＰａ、２１１ＭＰａ、２１２ＭＰａ、２１３ＭＰａ、２１４ＭＰａ、２１５ＭＰａ、２１６ＭＰａ、２１７ＭＰａ、２１８ＭＰａ、２１９ＭＰａ、２２０ＭＰａ、２２１ＭＰａ、２２２ＭＰａ、２２３ＭＰａ、２２４ＭＰａ、２２５ＭＰａ、２２６ＭＰａ、２２７ＭＰａ、２２８ＭＰａ、２２９ＭＰａ、２３０ＭＰａ、２３１ＭＰａ、２３２ＭＰａ、２３３ＭＰａ、２３４ＭＰａ、２３５ＭＰａ、２３６ＭＰａ、２３７ＭＰａ、２３８ＭＰａ、２３９ＭＰａ、２４０ＭＰａ、２４１ＭＰａ、２４２ＭＰａ、２４３ＭＰａ、２４４ＭＰａ、２４５ＭＰａ、２４６ＭＰａ、２４７ＭＰａ、２４８ＭＰａ、２４９ＭＰａ、２５０ＭＰａ、２５１ＭＰａ、２５２ＭＰａ、２５３ＭＰａ、２５４ＭＰａ、２５５ＭＰａ、２５６ＭＰａ、２５７ＭＰａ、２５８ＭＰａ、２５９ＭＰａ、２６０ＭＰａ、２６１ＭＰａ、２６２ＭＰａ、２６３ＭＰａ、２６４ＭＰａ、２６５ＭＰａ、２６６ＭＰａ、２６７ＭＰａ、２６８ＭＰａ、２６９ＭＰａ、２７０ＭＰａ、２７１ＭＰａ、２７２ＭＰａ、２７３ＭＰａ、２７４ＭＰａ、２７５ＭＰａ、２７６ＭＰａ、２７７ＭＰａ、２７８ＭＰａ、２７９ＭＰａ、２８０ＭＰａ、２８１ＭＰａ、２８２ＭＰａ、２８３ＭＰａ、２８４ＭＰａ、２８５ＭＰａ、２８６ＭＰａ、２８７ＭＰａ、２８８ＭＰａ、２８９ＭＰａ、２９０ＭＰａ、２９１ＭＰａ、２９２ＭＰａ、２９３ＭＰａ、２９４ＭＰａ、２９５ＭＰａ、２９６ＭＰａ、２９７ＭＰａ、２９８ＭＰａ、２９９ＭＰａ、３００ＭＰａ、４００ＭＰａ、または５００ＭＰａ、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内のリング・オン・リング強度を有する。
【００７０】
当該試料の破壊靭性は、Ｒｅｄｄｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｆｒａｃｔｕｒｅ  Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ  ａｎｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈｅｖｒｏｎ−Ｎｏｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ，７１  Ｊ．ＡＭ．ＣＥＲＡＭ．ＳＯＣ．Ｃ−３１０−Ｃ−３１３（１９８８）に記載されている山形ノッチ４点曲げ法によって測定し、なお、当該文献は、参照により本明細書に組み入れられる。各組成物に対する平均破壊靭性、＜Ｋ１ｃ＞は、当該組成物に対する少なくとも５回の試験の測定に基づいて計算した平均であった。各組成物に対する最大破壊靭性値、Ｋ１ｃｍａｘは、当該組成物に対して見出されたただ１つの最も高いＲｏＲ値であった。本明細書において使用される場合、特に明記されない限り、破壊靭性は、組成物に対する平均破壊靭性値であることが意図される。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１．５の破壊靭性を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、少なくとも１．５、少なくとも２、少なくとも２．５、少なくとも３、少なくとも３．５、少なくとも４、少なくとも４．５、１．５から５、１．５から４．５、１．５から４、１．５から３．５、１．５から３、１．５から２．５、１．５から２、２から５、２から４．５、２から４、２から３．５、２から３、２から２．５、２．５から５、２．５から４．５、２．５から４、２．５から３．５、２．５から３、３から５、３から４．５、３から４、３から３．５、３．５から５、３．５から４．５、３．５から４、４から５、または４から４．５の破壊靭性を有する。いくつかの実施形態において、当該ガラス−セラミック組成物は、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、または５、あるいはこれらの値のうちの任意の２つの値およびその間を含む範囲内の破壊靭性を有する。
【実施例】
【００７１】
本開示の説明に役立つガラスおよび／またはガラス−セラミック組成物の例は、以下の表において提示される。Ｔｓｔｒ、Ｔａｎｎ、Ｔｓは、それぞれ、歪点、徐冷点、軟化点を意味する。本明細書において使用される場合、α３００は、室温（２０℃）から３００℃までの範囲における熱膨張係数である。＜ＲｏＲ＞は、ＭＰａでのリング・オン・リング強度であり、ＲｏＲｍａｘは、この特性の最大値である。同様に、＜Ｋ１ｃ＞は、ＭＰａ・ｍ１／２での破壊靭性であり、Ｋ１ｃｍａｘは、最大値である。典型的なセラミック化スケジュールは、７２５℃で４時間の核形成保持、それに続く８５０℃で４時間の結晶化保持を含み、７２５／４、８５０／４と命名される。
【００７２】
【表１】
2019527189.tif 000003
【００７３】
α３００−ｇｃは、２０℃から３００℃の温度範囲に対して平均化された、当該ガラス−セラミック組成物の熱膨張係数を意味する。
【００７４】
【表２−１】
2019527189.tif 000004
【００７５】
【表２−２】
2019527189.tif 000005
【００７６】
【表２−３】
2019527189.tif 000006
【００７７】
【表２−４】
2019527189.tif 000007
【００７８】
実施例１、２、および３は、比較例である。表からわかるように、これらの組成物は、ごくわずかなカノアイト結晶構造を有するか（実施例３）、または変形したカノアイト結晶構造を有するか（実施例１および２）のどちらである。いかなる理論にも束縛されることを望むわけではないが、より少ないＡｌ２Ｏ３（１５モル％未満）を含む組成物は、セラミック化ステップの際に変形を受けると考えられる。
【００７９】
態様（１）において、本開示は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含むガラス−セラミック組成物を含む物品を提供する。態様（２）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物から実質的になる、態様（１）に記載の物品を提供する。態様（３）において、本開示は、消費者向けデバイスを含み、上記ガラス−セラミック組成物が、当該消費者向けデバイスの一部である、態様（１）に記載の物品を提供する。態様（４）において、本開示は、消費者向け電子デバイスを含み、上記ガラス−セラミック組成物が、当該消費者向け電子デバイスの少なくとも一部を覆う保護的外装を形成する、態様（１）または態様（３）に記載の物品を提供する。態様（５）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む、態様（１）から（４）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（６）において、本開示は、上記粒体が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、態様（１）から（５）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（７）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から１５モル％のＭｇＯを含む、態様（１）から（６）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（８）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、態様（１）から（７）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（９）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、態様（１）から（８）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（１０）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、態様（１）から（９）のいずれか１つに記載の物品を提供する。態様（１１）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、態様（１）から（１０）のいずれか１つに記載の物品を提供する。
【００８０】
態様（１２）において、本開示は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、３５から５０モル％のＳｉＯ２、および５モル％未満のＴｉＯ２を含むガラス前駆体組成物を含む物品を提供する。
【００８１】
態様（１３）において、本開示は、組成物を製造する方法であって、（ａ）２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含む前駆体組成物を提供するステップと、（ｂ）ガラス−セラミック組成物を形成するために、当該前駆体を７００から９５０℃の範囲の温度に晒すことによって当該前駆体を加熱処理するステップとを含む方法を提供する。態様（１４）において、本開示は、上記加熱処理ステップが、当該前駆体を、順番に、０．５時間から６時間にわたって７００から７７５℃の範囲の核形成温度に、次いで０．５時間から６時間にわたって８５０から９５０℃の範囲の結晶化温度に晒すステップを含む、態様（１３）に記載の方法を提供する。態様（１５）において、本開示は、上記加熱処理が、不活性雰囲気下において実施される、態様（１３）または態様（１４）に記載の方法を提供する。態様（１６）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、クリノピロキセン結晶構造の粒体を、少なくとも５０体積％含む、態様（１３）から（１５）のいずれか１つに記載の方法を提供する。態様（１７）において、本開示は、上記粒体が、０．２μｍから５０μｍの粒径を有する、態様（１３）から（１６）のいずれか１つに記載の方法を提供する。態様（１８）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、態様（１３）から（１７）のいずれか１つに記載の方法を提供する。態様（１９）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、態様（１３）から（１８）のいずれか１つに記載の方法を提供する。態様（２０）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、態様（１３）から（１９）のいずれか１つに記載の方法を提供する。態様（２１）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、態様（１３）から（２０）のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【００８２】
発明の概要セクションおよび要約セクションとは異なり、詳細な説明セクションは、特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されることは理解されたい。発明の概要セクションおよび要約セクションは、発明者（ら）が想到する本開示の１つまたは複数の例示的実施形態を説明し得るが、全てではなく、したがって、いかなる点において、本開示および添付される特許請求の範囲を制限することは意図されない。
【００８３】
態様（２２）において、本開示は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および３５から５０モル％のＳｉＯ２を含むガラス−セラミック組成物を提供する。態様（２３）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む、態様（２２）に記載のガラスセラミック組成物を提供する。態様（２４）において、本開示は、上記粒体が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、態様（２３）に記載のガラスセラミック組成物を提供する。態様（２５）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から１５モル％のＭｇＯを含む、態様（２２）から（２４）のいずれか１つに記載のガラス−セラミック組成物を提供する。態様（２６）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、態様（２２）から（２５）のいずれか１つに記載のガラス−セラミック組成物を提供する。態様（２７）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、態様（２２）から（２６）のいずれか１つに記載のガラス−セラミック組成物を提供する。態様（２８）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、態様（２２）から（２７）のいずれか１つに記載のガラス−セラミック組成物を提供する。態様（２９）において、本開示は、上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、態様（２２）から（２８）のいずれか１つに記載のガラス−セラミック組成物を提供する。
【００８４】
態様（３０）において、本開示は、２５から４５モル％のＭｎＯ、１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、３５から５０モル％のＳｉＯ２、および５モル％未満のＴｉＯ２を含むガラス前駆体組成物を提供する。
【００８５】
本開示について、特定の機能およびその関係性の実践形態を例示する機能的構築ブロックを用いて、上記において説明してきた。これらの機能的構築ブロックの境界は、説明の利便性のために、本明細書において任意に定義されている。特定の機能およびその関係性が適切に実現される限り、代替の境界を定義することも可能である。
【００８６】
特定の実施形態についての先述の説明は、本開示の全般的性質を完全に明らかにしているため、他者は、当業者内の知識を適用することによって、過度の実験を行うことなく、本開示の全般的概念から逸脱することなく、様々な用途のためにそのような特定の実施形態を容易に変更および／または適合させることができる。したがって、そのような適合および変更は、本明細書において提示される教示およびガイダンスに基づく当該開示される実施形態の同等物の意味と範囲の内であることが意図される。本明細書における語句または専門用語は、制限目的ではなく、説明目的のものであり、したがって、本明細書の専門用語および語句は、当該教示およびガイダンスに鑑みて当業者によって解釈されるべきであることは理解されたい。
【００８７】
本開示の趣旨および範囲は、上記において説明される例示的実施形態によって制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびその同等物によってのみ定義されるべきである。
【００８８】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００８９】
実施形態１
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および
３５から５０モル％のＳｉＯ２
を含むガラス−セラミック組成物
を含む物品。
【００９０】
実施形態２
上記ガラス−セラミック組成物を含む、実施形態１に記載の物品。
【００９１】
実施形態３
消費者向けデバイスを含み、上記ガラス−セラミック組成物が、当該消費者向けデバイスの一部である、実施形態１に記載の物品。
【００９２】
実施形態４
消費者向け電子デバイスを含み、上記ガラス−セラミック組成物が、当該消費者向け電子デバイスの少なくとも一部を覆う保護的外装を形成する、実施形態１に記載の物品。
【００９３】
実施形態５
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む、実施形態１に記載の物品。
【００９４】
実施形態６
上記粒体が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、実施形態１に記載の物品。
【００９５】
実施形態７
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から１５モル％のＭｇＯを含む、実施形態１に記載の物品。
【００９６】
実施形態８
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、実施形態１に記載の物品。
【００９７】
実施形態９
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、実施形態１に記載の物品。
【００９８】
実施形態１０
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、実施形態１に記載の物品。
【００９９】
実施形態１１
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、実施形態１に記載の物品。
【０１００】
実施形態１２
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、
３５から５０モル％のＳｉＯ２、および
５モル％未満のＴｉＯ２
を含むガラス前駆体組成物
を含む物品。
【０１０１】
実施形態１３
組成物を製造する方法であって、
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および
３５から５０モル％のＳｉＯ２
を含む前駆体組成物を提供するステップと、
ガラス−セラミック組成物を形成するために、当該前駆体を７００から９５０℃の範囲の温度に晒すことによって当該前駆体を加熱処理するステップと
を含む方法。
【０１０２】
実施形態１４
上記加熱処理ステップが、
上記前駆体を、順番に、
０．５時間から６時間にわたって７００から７７５℃の範囲の核形成温度に、および
０．５時間から６時間にわたって８５０から９５０℃の範囲の結晶化温度に
晒すステップ
を含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１０３】
実施形態１５
上記加熱処理が、不活性雰囲気下において実施される、実施形態１３に記載の方法。
【０１０４】
実施形態１６
上記ガラス−セラミック組成物が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、クリノピロキセン結晶構造の粒体を、少なくとも５０体積％含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１０５】
実施形態１７
上記粒体が、０．２μｍから５０μｍの粒径を有する、実施形態１３に記載の方法。
【０１０６】
実施形態１８
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１０７】
実施形態１９
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、実施形態１３に記載の方法。
【０１０８】
実施形態２０
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、実施形態１３に記載の方法。
【０１０９】
実施形態２１
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、実施形態１３に記載の方法。
【０１１０】
実施形態２２
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、および
３５から５０モル％のＳｉＯ２
を含むガラス−セラミック組成物。
【０１１１】
実施形態２３
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも５０体積％から１００体積％の、カノアイト結晶構造を有する粒体を含む、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１２】
実施形態２４
上記粒体が、最大で５０μｍまでの粒径を有する、実施形態２３に記載の組成物。
【０１１３】
実施形態２５
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から１５モル％のＭｇＯを含む、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１４】
実施形態２６
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、５モル％未満のＴｉＯ２を含む、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１５】
実施形態２７
上記ガラス−セラミック組成物がさらに、０．１から５モル％のＬｉ２Ｏ、０．１から６モル％のＮａ２Ｏ、および０．１から６モル％のＹ２Ｏ３からなる群より選択される１種または複数種の成分を含む、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１６】
実施形態２８
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも３００ＭＰａのリング・オン・リング強度を有する、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１７】
実施形態２９
上記ガラス−セラミック組成物が、少なくとも１．５ＭＰａ・ｍ１／２の破壊靭性を有する、実施形態２２に記載の組成物。
【０１１８】
実施形態３０
２５から４５モル％のＭｎＯ、
１５から２５モル％のＡｌ２Ｏ３、
３５から５０モル％のＳｉＯ２、および
５モル％未満のＴｉＯ２
を含むガラス前駆体組成物。
【符号の説明】
【０１１９】
４１０  ハンドヘルド電子デバイス
４２０  カバーガラス
４３０  表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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